CN104919116B - 用于工程机械的控流装置和控流方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于工程机械的控流装置和控流方法。控流装置包括：第一控制阀，设置在液压泵的中间旁通通道中，第一控制阀在中位时使从液压泵排出的流体返回液压箱，在转换时控制第一液压缸的运动、停止和方向变化；第二控制阀，设置在液压泵的中间旁通通道下游，第二控制阀在中位时使从液压泵排出的流体返回液压箱，在转换时控制第二液压缸的运动、停止和方向变化；再生流体通道和设置在再生流体通道中的再生阀，再生流体通道用于在第一液压缸的压缩冲程期间补充和再使用返回液压箱的流体；压力补偿式控流阀，设置在第一控制阀阀芯的入口节流调速流动通道中，在以组合的方式操作第一液压缸和第二液压缸时限制从液压泵供应至第一液压缸的工作流体的量。

Description

用于工程机械的控流装置和控流方法
技术领域
本发明涉及一种用于工程机械的控制设备和方法。更具体地，本发明涉及这样的用于工程机械的控制设备和方法：当执行挖掘机的动臂和斗杆的组合操作时，可防止出现从液压泵排出的液压流体的流量损失。
背景技术
如图1所示的根据现有技术的用于工程机械的传统的控流设备包括：
发动机1；
变量液压泵(以下，称作“液压泵”)2，连接至发动机1；
第一液压缸3和第二液压缸4，连接至液压泵2；
第一控制阀6，安装在液压泵2的中间旁通路径5中，第一控制阀被配置为在其中位状态下允许从液压泵2排出的液压流体返回到液压箱T，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸3的启动、停止和方向变化；
第二控制阀7，安装在液压泵2的中间旁通路径5的下游侧上，第二控制阀被配置为在其中位状态下允许从液压泵2排出的液压流体返回到液压箱T，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸4的启动、停止和方向变化；
再生流动路径10以及安装在再生流动路径10中的再生阀13，再生流动路径10被配置为在第一液压缸3的缩回驱动期间补充和再使用由于附件(包括动臂、斗杆或铲斗)自身的重量而从第一液压缸3的大腔返回到液压箱T的液压流体。
如图1所示，当通过操作操纵杆(未示出)而利用来自先导泵(未示出)的先导信号压力使第一控制阀6的阀芯在图纸上向右移位时，从液压泵2排出的液压流体经由第一控制阀6的入口节流调速流动路径(meter-in flow path)12供应至第一液压缸3的小腔。在该情况下，从第一液压缸3的大腔排出的液压流体经由第一控制阀6和回流路径11返回至液压箱T。因此，第一液压缸3被驱动为缩回，使得动臂可被驱动为执行动臂下降操作。
此外，当通过操作操纵杆(未示出)而使第一控制阀6的阀芯在图纸上向左移位时，从液压泵2排出的液压流体经由第一控制阀6供应至第一液压缸3的大腔。在该情况下，从第一液压缸3的小腔排出的液压流体经由第一控制阀6和回流路径11a返回至液压箱T。因此，第一液压缸3被驱动为伸出，使得动臂可被驱动为执行动臂上升操作。
同时，当来自第一液压缸3的大腔的液压流体由于第一液压缸3的缩回驱动而返回至液压箱T时，通过安装在回流路径11中的背压式止回阀18而在再生流动路径10中形成背压。为此，当第一液压缸3的小腔内的压力较低时，从第一液压缸3的大腔返回至液压箱T的液压流体可通过再生流动路径10而被补充地供应至第一液压缸3的小腔。
换句话说，当在第一液压缸3的缩回驱动期间供应至小腔的液压流体不足时，从第一液压缸3的大腔返回至液压箱T的液压流体可通过再生流动路径10而被再循环并补充地供应至第一液压缸3的小腔。
与此同时，当用户执行动臂和斗杆的组合操作时，即，当第一液压缸3被驱动为缩回以执行动臂的动臂下降操作且第二液压缸4被驱动为缩回以执行斗杆的斗杆伸出操作时，在第二液压缸4中产生的载荷压力相对高于在第一液压缸3中产生的载荷压力。在该情况下，根据液压流体的特性，从液压泵2排出的液压流体大部分通过入口节流调速流动路径12供应至载荷压力相对较低的第一液压缸3。
换句话说，传统的控流设备引起如下问题：因为从液压泵2排出的液压流体大部分通过入口节流调速流动路径12供应至第一液压缸3，所以再循环的液压流体的效率变低。此外，存在这样的问题：来自液压泵2的液压流体被引入到第一液压缸3的小腔中，这导致液压流体的损失，因此，导致机械的能效降低。
发明内容
因此，提出了本发明来解决在现有技术中出现的前述问题，本发明的目的在于提供一种用于工程机械的控流设备和方法，该控流设备和方法能够在动臂和斗杆的组合操作期间限制从液压泵供应至动臂缸(其载荷压力相对较低)的液压流体的流量，从而能够防止液压流体的不必要的损失。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的实施例，提供了一种用于工程机械的控流设备，包括：
发动机；
变量液压泵，连接至发动机；
第一液压缸和第二液压缸，连接至液压泵；
第一控制阀，安装在液压泵的中间旁通路径中，第一控制阀被配置为在其中位状态下允许从液压泵排出的液压流体返回到液压箱，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸的启动、停止和方向变化；
第二控制阀，安装在液压泵的中间旁通路径的下游侧上，第二控制阀被配置为在其中位状态下允许从液压泵排出的液压流体返回到液压箱，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸的启动、停止和方向变化；
再生流动路径和安装在再生流动路径中的再生阀，再生流动路径被配置为在第一液压缸的缩回驱动期间补充和再使用返回到液压箱的液压流体；
压力补偿式控流阀，安装在第一控制阀的阀芯的入口节流调速流动路径中，并被配置为在第一液压缸和第二液压缸的组合操作期间限制从变量液压泵供应至第一液压缸的液压流体的流量。
压力补偿式控流阀可包括具有第一位置和第二位置的阀芯，通过经过安装在入口节流调速流动路径中的入口节流调速孔的压力以及阀簧的弹力而在第一位置打开入口节流调速流动路径，当阀芯通过入口节流调速流动路径中的压力移位时在第二位置关闭入口节流调速流动路径。
压力补偿式控流阀可包括具有第一位置和第二位置的阀芯，通过经过安装在入口节流调速流动路径中的入口节流调速孔的压力以及阀簧的弹力而在第一位置打开入口节流调速流动路径，如果入口节流调速流动路径中的压力高于阀簧的弹力，则通过使阀芯沿着减小入口节流调速孔的打开部分的方向移位而在第二位置限制液压流体的流量。
第一液压缸可以是动臂缸，第二液压缸可以是斗杆缸。
为了实现上述目的，根据本发明的另一实施例，提供了一种用于工程机械的控流设备，包括：
发动机；
变量液压泵，连接至发动机；
第一液压缸和第二液压缸，连接至液压泵；
第一控制阀，安装在液压泵的中间旁通路径中，第一控制阀被配置为在其中位状态下允许从变量液压泵排出的液压流体返回到液压箱，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸的启动、停止和方向变化；
第二控制阀，安装在液压泵的中间旁通路径的下游侧上，第二控制阀被配置为在其中位状态下允许从变量液压泵排出的液压流体返回到液压箱，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸的启动、停止和方向变化；
再生流动路径以及安装在再生流动路径中的再生阀，被配置为在第一液压缸的缩回驱动期间补充和再使用返回到液压箱的液压流体；
压力补偿式控流阀，安装在第一控制阀的阀芯的入口节流调速流动路径中，并被配置为在第一液压缸和第二液压缸的组合操作期间限制从变量液压泵供应至第一液压缸的液压流体的流量；
至少一个压力检测传感器，被配置为检测被输入到第一控制阀和第二控制阀以使第一控制阀和第二控制阀移位的先导压力；
控制器，被配置为计算需要的液压流体的流量并输出控制信号，所述需要的液压流体的流量对应于由压力检测传感器检测的压力，控制信号对应于所述计算的需要的流量；
电子比例阀，被配置为向泵调节器输出从其产生的辅助压力作为控制信号，以对应于从控制器施加到电子比例阀的控制信号，泵调节器控制从变量液压泵排出的液压流体的流量。
为了实现上述目的，根据本发明的又一实施例，提供了一种用于工程机械的控流方法，所述工程机械包括：
变量液压泵，连接至发动机；
第一液压缸和第二液压缸，连接至变量液压泵；
第一控制阀，安装在液压泵的中间旁通路径中，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸的启动、停止和方向变化；
第二控制阀，安装在液压泵的中间旁通路径的下游侧上，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸的启动、停止和方向变化；
再生流动路径和再生阀，再生流动路径被配置为再使用由于附件自身的重量而返回至液压箱的液压流体；
压力补偿式控流阀，安装在第一控制阀的阀芯的入口节流调速流动路径中，并被配置为在第一液压缸和第二液压缸的组合操作期间限制从液压泵供应至第一液压缸的液压流体的流量；
至少一个压力检测传感器，被配置为检测被输入到第一控制阀和第二控制阀以使第一控制阀和第二控制阀移位的先导压力；
控制器，被配置为计算需要的液压流体的流量并输出控制信号，所述需要的液压流体的流量对应于由压力检测传感器检测的压力，控制信号对应于所述计算的需要的流量；
电子比例阀，被配置为向泵调节器输出从其产生的辅助压力作为控制信号，以对应于从控制器施加到电子比例阀的控制信号，泵调节器控制从变量液压泵排出的液压流体的流量，所述控流方法包括：
第一步，使压力检测传感器检测通过操作操纵杆而被输入到第一控制阀和第二控制阀以使第一控制阀和第二控制阀移位的先导压力；
第二步，计算所述需要的液压流体的流量，所述需要的液压流体的流量对应于检测的操纵杆的操纵量；
第三步，向电子比例阀输出对应于所述计算的需要的流量的电控信号，
其中，通过使第一控制阀和第二控制阀移位将从变量液压泵供应至第一液压缸和第二液压缸的液压流体的流量设置为等于或小于经过压力补偿式控流阀的液压流体的流量。
有益效果
如上所述配置的根据本发明的用于工程机械的控流设备和方法具有以下优点。
该控流设备和方法能在动臂和斗杆的组合操作期间限制从液压泵供应至动臂缸(其载荷压力相对较低)的液压流体的流量，从而能防止液压流体的不必要的损失，由此增大能效并因此增大燃料效率。
附图说明
通过结合附图对本发明的优选实施例进行描述，本发明的上述目的、其他特点和优点将会变得更清楚，其中：
图1是示出根据现有技术的用于工程机械的控流设备的液压回路示意图；
图2是示出根据本发明的优选实施例的用于工程机械的控流设备的液压回路示意图；
图3是示出在图2中示出的压力补偿式控流阀的放大图；
图4是示出在图2中示出的压力补偿式控流阀的变型的示例性视图；
图5是示出根据本发明的另一优选实施例的用于工程机械的控流设备的液压回路示意图；
图6是示出用于控制在根据本发明的另一优选实施例的用于工程机械的控流设备的液压回路示意图中来自液压泵的液压流体的流量的过程的流程图；
图7是示出在根据本发明的优选实施例的用于工程机械的控流设备的液压回路示意图中操纵量与需要的液压流体的流量之间的关系的曲线图。
*关于附图中的主要元件的标号的解释*
1：发动机
2：变量液压泵
3：第一液压缸
4：第二液压缸
5：中间旁通路径
6：第一控制阀
7：第二控制阀
8：第一操纵杆
9：第二操纵杆
10：再生流动路径
11、11a：回流路径
12：入口节流调速流动路径
13：再生阀
14：压力补偿式控流阀
15：阀簧
16：入口节流调速孔
17：阀芯
具体实施方式
现在，将参照附图详细描述根据本发明的优选实施例的用于工程机械的控流设备。在描述中限定的事物(例如详细的结构和元件)，仅仅是被提供以帮助本领域普通技术人员全面理解本发明的具体细节，此外并无其它含义，本发明不限于在下文中公开的实施例。
为了明确地描述本发明，将省略与描述无关的部分，在整个说明书中，相同的元件由相同的标号指示。
除非在此另外具体说明，否则在说明书和权利要求书中，当一部分包括其它元件时，其意思是包括其他元件，而不排除另外的元件。
图2是示出根据本发明的优选实施例的用于工程机械的控流设备的液压回路示意图，图3是示出在图2中示出的压力补偿式控流阀的放大图，图4是示出在图2中示出的压力补偿式控流阀的变型的示例性视图，图5是示出根据本发明的另一优选实施例的用于工程机械的控流设备的液压回路示意图，图6是示出用于控制在根据本发明的另一优选实施例的用于工程机械的控流设备的液压回路示意图中来自液压泵的液压流体的流量的过程的流程图，图7是示出在根据本发明的优选实施例的用于工程机械的控流设备的液压回路示意图中操纵量与需要的液压流体的流量之间的关系的曲线图。
参照图2至图4，根据本发明的实施例的用于工程机械的控流设备包括：
发动机1；
变量液压泵(以下，称作“液压泵”)2，连接至发动机1；
第一液压缸3和第二液压缸4，连接至液压泵2；
第一控制阀6，安装在液压泵2的中间旁通路径5中，第一控制阀被配置为在其中位状态下允许从液压泵2排出的液压流体返回到液压箱T，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸3的启动、停止和方向变化；
第二控制阀7，安装在液压泵2的中间旁通路径5的下游侧上，第二控制阀被配置为在其中位状态下允许从液压泵2排出的液压流体返回到液压箱T，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸4的启动、停止和方向变化；
再生流动路径10以及安装在再生流动路径10中的再生阀13，再生流动路径10被配置为在第一液压缸3的缩回驱动期间由于附件(包括动臂、斗杆或铲斗)自身的重量而补充和再使用从第一液压缸3的大腔返回到液压箱T的液压流体；
压力补偿式控流阀14，安装在第一控制阀6的阀芯的入口节流调速流动路径12中，并被配置为在第一液压缸3和第二液压缸4的组合操作期间限制从液压泵2供应至第一液压缸3的液压流体的流量。
压力补偿式控流阀14包括具有第一位置I和第二位置II的阀芯，通过经过安装在入口节流调速流动路径12中的入口节流调速孔16的压力以及阀簧15的弹力而在第一位置I打开入口节流调速流动路径，当阀芯通过入口节流调速流动路径12中的压力移位时在第二位置II关闭入口节流调速流动路径12。
压力补偿式控流阀14包括具有第一位置I和第二位置II的阀芯，通过安装在入口节流调速流动路径12中的入口节流调速孔16的压力以及阀簧的弹力而在第一位置I打开入口节流调速流动路径12，如果入口节流调速流动路径12中的压力高于阀簧15的弹力，则通过使阀芯沿着减小入口节流调速孔16的打开部分的方向移位而在第二位置II限制液压流体的流量。
第一液压缸3是动臂缸，第二液压缸4是斗杆缸。
在该情况下，除了安装在入口节流调速流动路径12中以在第一液压缸3和第二液压缸4的组合操作期间限制将相对较大量的液压流体从液压泵2供应至第一液压缸3的压力补偿式控流阀14以外，根据本发明的实施例的用于工程机械的控流设备的配置与如图1所示的用于工程机械的传统的控流设备的配置相同。因此，将省略对相同的配置及其操作的详细描述以避免冗余，由相同的标号指示相同的液压部件。
根据如上所述的配置，当通过操作操纵杆而利用来自先导泵(未示出)的先导信号压力使第一控制阀6的阀芯在图纸上向右移位时，从液压泵2排出的液压流体按限制的量通过安装在第一控制阀6的入口节流调速流动路径12中的压力补偿式控流阀14供应至第一液压缸3的小腔。在该情况下，从第一液压缸3的大腔排出的液压流体经由第一控制阀6、回流路径11和背压止回阀18返回至液压箱T。因此，第一液压缸3被驱动为缩回，使得动臂可被驱动为执行动臂下降操作。
同时，当从第一液压缸3的大腔排出的液压流体由于第一液压缸3的缩回驱动而返回至液压箱T时，通过安装在回流路径11中的背压式止回阀18而在再生流动路径10中形成背压。为此，当第一液压缸3的小腔内的压力较低时，从第一液压缸3的大腔返回至液压箱T的液压流体可通过再生流动路径10而被补充地供应至第一液压缸3的小腔。
与此同时，当用户执行动臂和斗杆的组合操作时，即，当产生相对较低的压力的第一液压缸3被驱动为缩回以执行动臂的动臂下降操作且产生相对较高的载荷压力的第二液压缸4被驱动为缩回以执行斗杆的斗杆伸出操作时，从液压泵2供应到第一液压缸3的小腔的液压流体受安装在入口节流调速流动路径12中的压力补偿式控流阀14限制。因此，从液压泵2排出的液压流体在经过安装在入口节流调速流动路径12中的压力补偿式控流阀14之后按减小的量供应至第一液压缸3(由图7的曲线图中的线“b”指示)，从液压泵2排出的剩余的液压流体供应至第二液压缸4(由图7的曲线图中的线“a”指示)。
为此，即使在组合操作(其中，动臂的动臂下降操作由第一液压缸3的缩回驱动执行，斗杆的斗杆伸出操作由第二液压缸4的缩回驱动执行)期间，也可防止从液压泵2排出的液压流体的大部分供应至第一液压缸3，其中，在第一液压缸3中产生比第二液压缸4中的载荷压力相对低的载荷压力。
同时，如图4中示出的压力补偿式控流阀14，如果液压流体在入口节流调速流动路径12中形成的压力高于阀簧15的弹力，则压力补偿式控流阀14的阀芯在图纸上向左移位。换句话说，压力补偿式控流阀14的阀芯移位至第二位置II，以进一步减小入口节流调速孔16的打开部分，从而从液压泵2供应至第一液压缸3的液压流体可被进一步限制。
参照图5，根据本发明的另一实施例的用于工程机械的控流设备包括：
发动机1；
变量液压泵(以下，称作“液压泵”)2，连接至发动机1；
第一液压缸3和第二液压缸4，连接至液压泵2；
第一控制阀6，安装在液压泵2的中间旁通路径5中，第一控制阀被配置为在其中位状态下允许从液压泵2排出的液压流体返回到液压箱T，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸3的启动、停止和方向变化；
第二控制阀7，安装在液压泵2的中间旁通路径5的下游侧上，第二控制阀被配置为在其中位状态下允许从液压泵2排出的液压流体返回到液压箱T中，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸4的启动、停止和方向变化；
再生流动路径10以及安装在再生流动路径10中的再生阀13，再生流动路径10被配置为在第一液压缸3的缩回驱动期间，补充和再使用从第一液压缸3的大腔返回到液压箱T的液压流体；
压力补偿式控流阀14，安装在第一控制阀6的阀芯的入口节流调速流动路径12中，并被配置为在第一液压缸3和第二液压缸4的组合操作期间限制从液压泵2供应至第一液压缸3的液压流体的流量；
至少一个压力检测传感器Pa、Pb、Pc、Pd，被配置为检测被输入到第一控制阀6和第二控制阀7以使第一控制阀6和第二控制阀7移位的先导压力；
控制器20，被配置为计算需要的液压流体的流量并输出控制信号，所述需要的液压流体的流量对应于由压力检测传感器Pa、Pb、Pc、Pd检测的压力，控制信号对应于计算的需要的液压流体的流量；
电子比例阀22，被配置为向泵调节器21输出从其产生的辅助压力作为控制信号，以对应于从控制器20施加到电子比例阀22的控制信号，泵调节器21控制从液压泵2排出的液压流体的流量。
根据本发明的又一实施例，提供一种用于工程机械的控流方法，所述工程机械包括：
变量液压泵(以下，称作“液压泵”)2，连接至发动机1；
第一液压缸3和第二液压缸4，连接至液压泵2；
第一控制阀6，安装在液压泵2的中间旁通路径5中，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸3的启动、停止和方向变化；
第二控制阀7，安装在液压泵2的中间旁通路径5的下游侧上，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸4的启动、停止和方向变化；
再生流动路径10和安装在再生流动路径10中的再生阀，再生流动路径10被配置为再使用由于附件自身的重量而从第一液压缸3返回到液压箱T的液压流体；
压力补偿式控流阀14，安装在第一控制阀6的阀芯的入口节流调速流动路径12中，并被配置为在第一液压缸3和第二液压缸4的组合操作期间限制从液压泵2供应至第一液压缸3的液压流体的流量；
至少一个压力检测传感器Pa、Pb、Pc、Pd，被配置为检测被输入到第一控制阀6和第二控制阀7以使第一控制阀6和第二控制阀7移位的先导压力；
控制器20，被配置为计算需要的液压流体的流量并输出控制信号，所述需要的液压流体的流量对应于由压力检测传感器Pa、Pb、Pc、Pd检测的压力，控制信号对应于计算的需要的液压流体的流量；
电子比例阀22，被配置为向泵调节器21输出从其产生的辅助压力作为控制信号，以对应于从控制器施加到电子比例阀2的控制信号，泵调节器21控制从液压泵2排出的液压流体的流量，控流方法包括：
第一步S10，使压力检测传感器检测通过操作操纵杆而被输入到第一控制阀6和第二控制阀7以使第一控制阀6和第二控制阀7移位的先导压力；
第二步S20，使用操纵量与之前存储在控制器20中的需要的流量之间的关系式计算需要的液压流体的流量，所述需要的液压流体的流量对应于检测的操纵杆的操纵量；
第三步S30，向电子比例阀输出对应于计算的需要的液压流体的流量的电控信号，
其中，利用操纵量与需要的流量之间的关系式，将通过使第一控制阀6和第二控制阀7移位而从液压泵2供应至第一液压缸3和第二液压缸4的液压流体的流量设置为等于或小于经过压力补偿式控流阀14的液压流体的流量。为此，在第一液压缸3或第二液压缸4被单独地驱动的情况下，可防止由于从液压泵2排出的液压流体的流量增大而产生过高的压力。
根据如上所述的配置，当操作操纵杆时，第一控制阀6的阀芯由于先导压力输入而在图纸上向右移位，以通过第一液压缸3的缩回驱动执行动臂的单一动臂下降操作。在该情况下，压力检测传感器Pa和Pb检测被输入到第一控制阀6以使第一控制阀6移位的先导压力(见S10)，并向控制器20输出检测信号。控制器20利用操纵量与之前存储在控制器20中的需要的流量之间的关系式计算关于操纵杆的操纵量的需要的液压流体的流量(Q1)，以对应于检测的先导压力(见S20)。然后，当控制器20向电子比例阀22输出对应于计算的需要的液压流体的流量(见S30)时，电子比例阀22向泵调节器21输出从其产生的辅助压力，以对应于从控制器20输出的被输入至电子比例阀22的控制信号。
因此，通过安装在第一控制阀6的入口节流调速流动路径12中的压力补偿式控流阀14，从液压泵2排出的液压流体在经过第一控制阀6时减小流量。换句话说，来自液压泵2的通过压力补偿式控流阀14减小流量的液压流体供应至第一液压缸3的小腔。在这时，从第一液压缸3的大腔排出的液压流体经由回流路径11和背压止回阀18返回至液压箱T。
在该情况下，当在第一液压缸3的缩回驱动期间供应至小腔的液压流体不足时，从第一液压缸3的大腔返回至液压箱T的液压流体通过再生流动路径10的再生阀13而被再循环并补充地供应至第一液压缸3的小腔。为此，即使在供应至第一液压缸3的小腔的液压流体被限制的情况下，也可通过再生流动路径10和再生阀13防止出现第一液压缸3的小腔中的液压流体不足的现象。
与此同时，通过操作操纵杆使第二控制阀7的阀芯在图纸上向左或向右移位，以同时执行动臂下降和斗杆伸出的操作。在该情况下，压力检测传感器Pc和Pd检测操纵杆的操纵量，并向控制器20输出检测信号。控制器20利用操纵量与之前存储在控制器20中的需要的流量之间的关系式计算需要的液压流体的流量，所述需要的液压流体的流量对应于检测的操纵杆的操纵量。然后，控制器20分别计算第一控制阀6和第二控制阀7的需要的液压流体的流量，并通过电子比例阀22向泵调节器21输出对应于计算的需要的液压流体的流量的控制信号。
在该情况下，当执行第一液压缸3和第二液压缸4的组合操作时，第二液压缸(即，斗杆缸)4的斗杆伸出操作所需的液压流体的流量高于第一液压缸(即，动臂缸)3的动臂下降操作所需的液压流体的流量，因此，液压泵2排出最大流量的液压流体。因此，即使在执行第一液压缸3和第二液压缸4的组合操作以导致大量的液压流体从液压泵2排出的情况下，从液压泵2供应至第一液压缸3的小腔的液压流体也受安装在第一控制阀6的入口节流调速流动路径12中的压力补偿式控流阀14限制(由图7的曲线图中的线“b”指示)。在另一方面，从液压泵2排出的剩余的液压流体可用于驱动第二液压泵4(由图7的曲线图中的线“a”指示)。
如上所述，在执行第一液压缸3和第二液压缸4的组合操作的情况下，在驱动第二液压缸4(即，斗杆伸出操作)期间产生的载荷压力相对高于在驱动第一液压缸3(即，动臂下降操作)期间产生的载荷压力。为此，可防止从液压泵2排出的液压流体大部分供应至载荷压力相对较低的第一液压缸3，从而避免来自液压泵2的液压流体的不必要的损失。
根据如上所配置的本发明的用于工程机械的控流设备和方法，在动臂和斗杆的组合操作期间能限制从液压泵供应至动臂缸(其载荷压力相对较低)的液压流体，从而能防止液压流体的不必要的损失，由此提高能效。
产业上的可利用性
虽然已经结合在附图中示出的具体实施例描述了本发明，但是这些实施例仅仅是说明性的，本发明不限于这些实施例。应该理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，具有本领域普通技能的人员可对实施例进行各种等同修改和改变。因此，本发明的真实技术范围不应该由上面提到的实施例限制，而是应该由权利要求及其等同物限制。

Claims (6)

1.一种用于工程机械的控流设备，包括：
发动机；
变量液压泵，连接至发动机；
第一液压缸和第二液压缸，连接至变量液压泵；
第一控制阀，安装在变量液压泵的中间旁通路径中，第一控制阀被配置为在其中位状态下允许从变量液压泵排出的液压流体返回到液压箱，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸的启动、停止和方向变化；
第二控制阀，安装在变量液压泵的中间旁通路径的下游侧上，第二控制阀被配置为在其中位状态下允许从变量液压泵排出的液压流体返回到液压箱，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸的启动、停止和方向变化；
再生流动路径以及安装在再生流动路径中的再生阀，再生流动路径被配置为在第一液压缸的缩回驱动期间补充和再使用返回到液压箱的液压流体；
压力补偿式控流阀，安装在第一控制阀的阀芯的入口节流调速流动路径中，并被配置为在第一液压缸和第二液压缸的组合操作期间限制从变量液压泵供应至第一液压缸的液压流体的流量。
2.根据权利要求1所述的控流设备，其中，压力补偿式控流阀包括具有第一位置和第二位置的阀芯，通过经过安装在入口节流调速流动路径中的入口节流调速孔的压力以及阀簧的弹力而在第一位置打开入口节流调速流动路径，当阀芯通过入口节流调速流动路径中的压力而移位时在第二位置关闭入口节流调速流动路径。
3.根据权利要求1所述的控流设备，其中，压力补偿式控流阀包括具有第一位置和第二位置的阀芯，通过经过安装在入口节流调速流动路径中的入口节流调速孔的压力以及阀簧的弹力而在第一位置打开入口节流调速流动路径，如果入口节流调速流动路径中的压力高于阀簧的弹力，则通过使阀芯沿着减小入口节流调速孔的打开部分的方向移位而在第二位置限制液压流体的流量。
4.根据权利要求1所述的控流设备，其中，第一液压缸是动臂缸，第二液压缸是斗杆缸。
5.一种用于工程机械的控流设备，包括：
发动机；
变量液压泵，连接至发动机；
第一液压缸和第二液压缸，连接至变量液压泵；
第一控制阀，安装在变量液压泵的中间旁通路径中，第一控制阀被配置为在其中位状态下允许从变量液压泵排出的液压流体返回到液压箱，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸的启动、停止和方向变化；
第二控制阀，安装在变量液压泵的中间旁通路径的下游侧上，第二控制阀被配置为在其中位状态下允许从变量液压泵排出的液压流体返回到液压箱，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸的启动、停止和方向变化；
再生流动路径以及安装在再生流动路径中的再生阀，被配置为在第一液压缸的缩回驱动期间补充和再使用返回到液压箱的液压流体；
压力补偿式控流阀，安装在第一控制阀的阀芯的入口节流调速流动路径中，并被配置为在第一液压缸和第二液压缸的组合操作期间限制从变量液压泵供应至第一液压缸的液压流体的流量；
至少一个压力检测传感器，被配置为检测被输入到第一控制阀和第二控制阀以使第一控制阀和第二控制阀移位的先导压力；
控制器，被配置为计算需要的液压流体的流量并输出控制信号，所述需要的液压流体的流量对应于由所述至少一个压力检测传感器检测的压力，控制信号对应于所述计算的需要的液压流体的流量；
电子比例阀，被配置为向泵调节器输出从电子比例阀产生的辅助压力作为控制信号，以对应于从控制器施加到电子比例阀的控制信号，泵调节器控制从变量液压泵排出的液压流体的流量。
6.一种用于工程机械的控流方法，所述工程机械包括：变量液压泵，连接至发动机；第一液压缸和第二液压缸，连接至变量液压泵；第一控制阀，安装在变量液压泵的中间旁通路径中，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸的启动、停止和方向变化；第二控制阀，安装在变量液压泵的中间旁通路径的下游侧上，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸的启动、停止和方向变化；再生流动路径和再生阀，再生流动路径被配置为再使用由于附件自身的重量而返回到液压箱的液压流体；压力补偿式控流阀，安装在第一控制阀的阀芯的入口节流调速流动路径中，并被配置为在第一液压缸和第二液压缸的组合操作期间限制从变量液压泵供应至第一液压缸的液压流体的流量；至少一个压力检测传感器，被配置为检测被输入到第一控制阀和第二控制阀以使第一控制阀和第二控制阀移位的先导压力；控制器，被配置为计算需要的液压流体的流量并输出控制信号，所述需要的液压流体的流量对应于由所述至少一个压力检测传感器检测的压力，控制信号对应于所述计算的需要的液压流体的流量；电子比例阀，被配置为向泵调节器输出从电子比例阀产生的辅助压力作为控制信号，以对应于从控制器施加到电子比例阀的控制信号，泵调节器控制从变量液压泵排出的液压流体的流量，所述控流方法包括：
第一步，使所述至少一个压力检测传感器检测通过操作操纵杆而被输入到第一控制阀和第二控制阀以使第一控制阀和第二控制阀移位的先导压力；
第二步，计算所述需要的液压流体的流量，所述需要的液压流体的流量对应于检测的操纵杆的操纵量；
第三步，向电子比例阀输出对应于所述计算的需要的液压流体的流量的电控信号，
其中，通过使第一控制阀和第二控制阀移位将从变量液压泵供应至第一液压缸和第二液压缸的液压流体的流量设置为等于或小于经过压力补偿式控流阀的液压流体的流量。
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